L'integratore Lukyanov, O Come In URSS Hanno Imparato A Risolvere Equazioni Differenziali Con L'acqua - Visualizzazione Alternativa

L'integratore Lukyanov, O Come In URSS Hanno Imparato A Risolvere Equazioni Differenziali Con L'acqua - Visualizzazione Alternativa
L'integratore Lukyanov, O Come In URSS Hanno Imparato A Risolvere Equazioni Differenziali Con L'acqua - Visualizzazione Alternativa

Video: L'integratore Lukyanov, O Come In URSS Hanno Imparato A Risolvere Equazioni Differenziali Con L'acqua - Visualizzazione Alternativa

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Anonim

È noto da tempo che la scienza sovietica era piena non solo di persone intelligenti, ma anche di persone creative. Questa tendenza non ha risparmiato gli sviluppatori nel campo delle tecnologie dell'informazione e dei computer. Naturalmente, non c'è niente di straordinario nel fatto che è stato in URSS che è stato inventato il primo dispositivo al mondo, che ha risolto equazioni differenziali parziali. Un'altra cosa colpisce in questa scoperta: tutte le operazioni di calcolo in questa macchina sono state eseguite … dall'acqua.

La storia di un'invenzione così impressionante risale ai lontani anni '20, quando un giovane specialista, laureato alla Facoltà di Ingegneria Civile Vladimir Lukyanov, fu inviato a un progetto di costruzione su larga scala: la costruzione dei binari ferroviari Troitsk-Orsk e Kartaly-Magnitnaya (oggi - Magnitogorsk). Lì, ha affrontato il problema della qualità del lavoro lenta e insufficiente: i costruttori hanno ricevuto solo pale, picconi e carriole come strumenti, cioè non è stata fornita alcuna attrezzatura seria. Inoltre, tutti i lavori con il calcestruzzo sono stati eseguiti esclusivamente in estate, ma ciò non ha salvato dall'aspetto regolare delle crepe.

La costruzione delle ferrovie è stata accompagnata da molti problemi
La costruzione delle ferrovie è stata accompagnata da molti problemi

La costruzione delle ferrovie è stata accompagnata da molti problemi.

Alla ricerca di una soluzione al problema delle crepe nel calcestruzzo, Lukyanov ha avanzato l'ipotesi che la loro origine sia associata al regime di temperatura nella muratura. La comunità scientifica ha reagito senza entusiasmo a questa ipotesi, ma questo non ha fermato il giovane scienziato. Si rese presto conto che la distribuzione dei flussi di calore viene calcolata utilizzando complesse relazioni tra temperatura e proprietà del calcestruzzo, che subiscono trasformazioni nel tempo. A loro volta, queste relazioni sono espresse sotto forma di cosiddette equazioni alle derivate parziali.

Ma all'epoca delle loro ricerche, alla fine degli anni '20, non esistevano metodi sufficientemente veloci e di alta qualità per eseguire calcoli di questo tipo. Quindi Lukyanov stesso riprende la soluzione del problema che si è posto. Per fare questo, si rivolge alle opere di eminenti scienziati degli anni passati: accademici A. N. Krylov, il creatore di un integratore per la risoluzione di equazioni differenziali ordinarie del 4 ° ordine., N. N. Pavlovsky, uno specialista in idraulica, e M. V. Kirpichev, uno specialista in ingegneria del calore. Essendo riuscito a sintetizzare correttamente le idee individuali dei suoi predecessori, Lukyanov trova finalmente un probabile meccanismo per risolvere questo problema complesso.

Vladimir Lukyanov è un ingegnere civile. ha inventato il computer
Vladimir Lukyanov è un ingegnere civile. ha inventato il computer

Vladimir Lukyanov è un ingegnere civile. ha inventato il computer.

Solo nel 1936, lo scienziato riuscì a montare un dispositivo che è passato alla storia come "Integratore idraulico di Lukyanov". Infatti, questa invenzione è la prima macchina informatica al mondo per risolvere equazioni alle derivate parziali. Ma l'integratore è impressionato non tanto da questa superiorità, ma dal fatto che esegue tutti i calcoli matematici usando … il flusso dell'acqua.

In totale, sono stati progettati tre modelli di queste macchine, ciascuno dei quali è stato adattato per risolvere rispettivamente problemi unidimensionali, bidimensionali e tridimensionali. A poco a poco, l'integratore di Lukyanov ha guadagnato popolarità e ha iniziato a essere fornito non solo alle repubbliche dell'Unione, ma anche ai paesi del Patto di Varsavia: Cecoslovacchia, Polonia, Bulgaria e persino Cina.

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Invenzione sovietica unica
Invenzione sovietica unica

Invenzione sovietica unica.

Il dispositivo si è dimostrato non solo efficace ma anche semplice da usare e relativamente economico da produrre. Pertanto, gli integratori di Lukyanov sono stati utilizzati abbastanza ampiamente: nella costruzione di miniere, geologia, fisica termica delle costruzioni, metallurgia e missilistica. In particolare, hanno fatto ricorso al loro aiuto durante la ricerca scientifica nel villaggio di Mirny, i calcoli durante la progettazione del canale Karakum e della linea principale Baikal-Amur.

Anche i computer che apparvero dopo un po 'di tempo erano tutt'altro che immediatamente in grado di spremere l'integratore idraulico. La prima e la seconda generazione di computer sovietici erano inferiori all'invenzione di Lukyanov in termini di efficienza, poiché avevano una piccola quantità di memoria e si distinguevano per le basse prestazioni, un set limitato di apparecchiature periferiche e software poco sviluppato. Fu solo all'inizio degli anni '80 che gli integratori iniziarono a sentirsi in imbarazzo per la nuova generazione di computer, che hanno dimensioni più piccole, più memoria e alta velocità.

L'integratore di Lukyanov ha servito fedelmente la scienza sovietica per molti anni
L'integratore di Lukyanov ha servito fedelmente la scienza sovietica per molti anni

L'integratore di Lukyanov ha servito fedelmente la scienza sovietica per molti anni.

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